WO2022003829A1 - 超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法 - Google Patents

超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic observation device, an ultrasonic observation system, and a method of operating the ultrasonic observation device.
  • an ultrasonic observation device that transmits a transmission signal to an ultrasonic transducer to irradiate a subject with ultrasonic waves and receives a received signal received by the ultrasonic transducer to generate an ultrasonic image has been known. There is.
  • the ultrasonic observation device sends and receives ultrasonic waves by utilizing the polarization characteristics of the piezoelectric element of the ultrasonic vibrator. Specifically, the ultrasonic observation device applies an transmission signal, which is a high-voltage pulse signal, to the piezoelectric element to irradiate the subject with ultrasonic waves from the piezoelectric element. After that, the piezoelectric element receives the ultrasonic echo reflected by the subject, and the ultrasonic observation device receives the received signal converted into a voltage and output. Then, the ultrasonic observation device generates an ultrasonic image using the received received signal.
  • an transmission signal which is a high-voltage pulse signal
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for repolarizing a depolarized piezoelectric element by applying a high voltage to restore acoustic characteristics.
  • Patent Document 1 it is necessary to perform repolarization processing periodically (at the time of maintenance, start-up, etc. of the ultrasonic observation device) at a predetermined period.
  • a high voltage for repolarizing the piezoelectric element is applied when the ultrasonic probe is connected to the ultrasonic observation device.
  • Patent Documents 1 and 2 could not restore the acoustic characteristics when the ultrasonic observation device was used.
  • the present invention has been made in view of the above, and is an operating method of an ultrasonic observation device, an ultrasonic observation system, and an ultrasonic observation device capable of recovering acoustic characteristics even when the ultrasonic observation device is used.
  • the purpose is to provide.
  • the ultrasonic observation device includes a transmission unit that transmits a transmission signal to the piezoelectric element and a reception unit that receives a reception signal from the piezoelectric element.
  • a timing control unit that controls a signal transmission unit that transmits a predetermined signal to the piezoelectric element, a transmission timing at which the transmission unit transmits the transmission signal, and a reception timing at which the reception unit receives the reception signal. And, at the transmission timing, the signal transmission unit transmits the predetermined signal to the region where the transmission unit does not transmit the transmission signal, or at the reception timing, the reception unit receives the reception signal.
  • a signal control unit for causing the signal transmission unit to transmit the predetermined signal is provided for a region that does not.
  • the predetermined signal is a repolarization signal that repolarizes the piezoelectric element.
  • the predetermined signal is a unipolar pulse.
  • the transmission timing and the reception timing are different timings.
  • the signal control unit may send the signal transmission unit to a part of the region where the transmission unit does not transmit the transmission signal at the transmission timing.
  • the predetermined signal is transmitted, or at the reception timing, the signal transmission unit transmits the predetermined signal to a part of the region where the reception unit does not receive the reception signal.
  • the signal control unit causes the signal transmission unit to transmit the predetermined signal at a predetermined cycle.
  • the ultrasonic observation device includes an image generation unit that generates an ultrasonic image based on the received signal, and in the signal control unit, the image generation unit generates the ultrasonic image.
  • the signal transmission unit is made to transmit the predetermined signal.
  • the ultrasonic observation device includes a display control unit that causes the signal control unit to display a region on which the signal transmission unit transmits the predetermined signal on the display device.
  • the ultrasonic observation device includes a determination unit for determining whether or not the received signal is a reflected signal from a subject, and the signal control unit includes the determination unit.
  • the signal transmitting unit is made to transmit the predetermined signal to the region where it is determined that the received signal is not a reflected signal from the subject.
  • the determination unit determines that the received signal is not a reflected signal from the subject when the voltage value of the received signal exceeds the threshold value.
  • the signal control unit refers to a piezoelectric element among a plurality of the piezoelectric elements, wherein the transmission unit does not transmit the transmission signal at the transmission timing.
  • the signal transmission unit is made to transmit the predetermined signal, or at the reception timing, the reception unit causes the signal transmission unit to transmit the predetermined signal to the piezoelectric element that does not receive the reception signal.
  • the transmission unit has a plurality of transmission circuits for transmitting the transmission signal to one piezoelectric element, the number of the piezoelectric elements, and the transmission circuit. Is equal to the number of.
  • the transmission unit has a plurality of transmission circuits for transmitting the transmission signal to one piezoelectric element, and the transmission circuit and the piezoelectric element are connected to each other. It is equipped with a switch unit that switches between.
  • the plurality of the piezoelectric elements are arranged along the circumference.
  • the ultrasonic observation system includes an ultrasonic observation device and an ultrasonic vibrator having the piezoelectric element.
  • the method of operating the ultrasonic observation device is a transmission unit that transmits a transmission signal to the piezoelectric element, a reception unit that receives a reception signal from the piezoelectric element, and the piezoelectric element to the piezoelectric element.
  • a method of operating an ultrasonic observation device including a signal transmission unit for transmitting a predetermined signal for repolarizing the above, wherein the timing control unit is a transmission timing at which the transmission unit transmits the transmission signal, and the reception unit. Controls the reception timing at which the received signal is received, and the signal control unit transmits the predetermined signal to the signal transmission unit with respect to the region where the transmission unit does not transmit the transmission signal at the transmission timing. Or, at the reception timing, the signal transmission unit is made to transmit the predetermined signal to the region where the reception unit does not receive the reception signal.
  • an ultrasonic observation device it is possible to realize an ultrasonic observation device, an ultrasonic observation system, and an operation method of the ultrasonic observation device that can restore the acoustic characteristics even when the ultrasonic observation device is used.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the entire ultrasonic observation system including the ultrasonic observation device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic observation device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the processing executed by the ultrasonic observation device.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the connection relationship between the piezoelectric element and the transmission / reception circuit.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic observation device according to a modified example.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the timing of transmission / reception of each signal.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the connection relationship between the piezoelectric element and the transmission / reception circuit at the transmission timing.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the connection relationship between the piezoelectric element and the transmission / reception circuit at the reception timing.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the positional relationship of the piezoelectric elements.
  • the present invention can be generally applied to an ultrasonic observation device for controlling an ultrasonic transducer having a piezoelectric element, an ultrasonic observation system, and a method of operating the ultrasonic observation device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the entire ultrasonic observation system including the ultrasonic observation device according to the first embodiment.
  • the ultrasonic observation system 1 is a system for observing ultrasonic waves in a subject such as a person using an ultrasonic endoscope. As shown in FIG. 1, the ultrasonic observation system 1 includes an ultrasonic endoscope 2, an ultrasonic observation device 3, an endoscope observation device 4, a display device 5, a light source device 6, and an ultrasonic wave.
  • the oscillator 7 is provided.
  • the ultrasonic endoscope 2 has an ultrasonic transducer 7 at its tip, and converts an electrical pulse signal (transmission signal) received from the ultrasonic observation device 3 into an ultrasonic pulse (acoustic pulse). While irradiating the subject, the ultrasonic echo reflected by the subject is converted into an electrical echo signal (received signal) expressed by a voltage change and output.
  • the ultrasonic endoscope 2 usually has an imaging optical system and an imaging element, and is inserted into the digestive tract (esophagus, stomach, duodenum, large intestine) or respiratory organ (tracheal, bronchial) of the subject for digestion. It is possible to take images of tubes and respiratory organs. In addition, the surrounding organs (pancreas, gallbladder, bile duct, biliary tract, lymph nodes, mediastinal organs, blood vessels, etc.) can be imaged using ultrasound. Further, the ultrasonic endoscope 2 has a light guide that guides the illumination light to irradiate the subject at the time of optical imaging. The tip of the light guide reaches the tip of the insertion portion of the ultrasonic endoscope 2 into the subject, while the proximal end is connected to the light source device 6 that generates illumination light.
  • the ultrasonic endoscope 2 has a light guide that guides the illumination light to irradiate the subject at the time of optical imaging. The tip of
  • the ultrasonic endoscope 2 includes an insertion unit 21, an operation unit 22, a universal cord 23, and a connector 24.
  • the insertion portion 21 is a portion to be inserted into the subject.
  • the insertion portion 21 is connected to a rigid tip hard portion 211 that is provided on the tip side and holds an ultrasonic vibrator 7 for transmitting and receiving ultrasonic waves, and a base end side of the tip rigid portion 211. It is provided with a curved portion 212 that can be curved and curved, and a flexible tube portion 213 that is connected to the base end side of the curved portion 212 and has flexibility.
  • a light guide for transmitting the illumination light supplied from the light source device 6 and a plurality of signal cables for transmitting various signals are routed inside the insertion portion 21.
  • an insertion passage for the treatment tool for inserting the treatment tool is formed.
  • the ultrasonic vibrator 7 side of the insertion portion 21 is the tip end side
  • the side connected to the operation portion 22 is the base end side.
  • the operation unit 22 is connected to the base end side of the insertion unit 21 and is a part that receives various operations from a doctor or the like. As shown in FIG. 1, the operation unit 22 includes a bending knob 221 for performing a bending operation on the bending portion 212, and a plurality of operating members 222 for performing various operations. Further, the operation unit 22 is formed with a treatment tool insertion port 223 that communicates with the treatment tool insertion passage and inserts the treatment tool into the treatment tool insertion passage.
  • the universal cord 23 is a cable extending from the operation unit 22 and having a plurality of signal cables for transmitting various signals, an optical fiber for transmitting illumination light supplied from the light source device 6, and the like.
  • the connector 24 is provided at the tip of the universal cord 23.
  • the connector 24 includes first to third connector portions 241 to 243 to which the ultrasonic cable 3a, the video cable 4a, and the optical fiber cable 6a are connected, respectively.
  • the ultrasonic observation device 3 is electrically connected to the ultrasonic endoscope 2 via an ultrasonic cable 3a (see FIG. 1), and is a pulse signal to the ultrasonic endoscope 2 via the ultrasonic cable 3a.
  • the transmission signal is output and the reception signal, which is an echo signal, is input from the ultrasonic endoscope 2. Then, the ultrasonic observation device 3 applies a predetermined process to the echo signal to generate an ultrasonic image.
  • the endoscope observation device 4 is electrically connected to the ultrasonic endoscope 2 via a video cable 4a (see FIG. 1), and an image signal from the ultrasonic endoscope 2 is input via the video cable 4a. do. Then, the endoscope observation device 4 performs a predetermined process on the image signal to generate an endoscope image.
  • the display device 5 is configured by using a liquid crystal display or an organic EL (Electroluminescence), a projector, a CRT (Cathode Ray Tube), or the like, and an ultrasonic image generated by the ultrasonic observation device 3 or an endoscopic observation device 4 Display the endoscopic image etc. generated in.
  • a liquid crystal display or an organic EL (Electroluminescence), a projector, a CRT (Cathode Ray Tube), or the like and an ultrasonic image generated by the ultrasonic observation device 3 or an endoscopic observation device 4 Display the endoscopic image etc. generated in.
  • the light source device 6 is connected to the ultrasonic endoscope 2 via an optical fiber cable 6a (FIG. 1), and supplies illumination light for illuminating the inside of the subject via the optical fiber cable 6a to the ultrasonic endoscope 2. do.
  • the ultrasonic oscillator 7 is, for example, a radial oscillator in which 256 piezoelectric elements are arranged along the circumference, but may be a convex oscillator or a linear oscillator, and the number of piezoelectric elements is particularly limited. Not done. Further, the ultrasonic oscillator 7 may be a two-dimensional arrangement of oscillators.
  • the ultrasonic endoscope 2 is provided with a plurality of piezoelectric elements as an ultrasonic vibrator 7 in an array, and the piezoelectric elements involved in transmission / reception are electronically switched, or the transmission / reception of each piezoelectric element is delayed. It is electronically scanned.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic observation device shown in FIG.
  • the ultrasonic observation device 3 includes a transmission unit 31, a reception unit 32, a signal transmission unit 33, a timing control unit 34, a signal control unit 35, a signal processing unit 36, and an image generation unit.
  • a unit 37, a determination unit 38, an input unit 39, a control unit 40, a storage unit 41, and a display control unit 42 are provided.
  • the transmission unit 31 transmits a transmission signal to the piezoelectric element.
  • the transmission unit 31 has a high voltage pulse generation unit, is electrically connected to the ultrasonic endoscope 2, and generates a high voltage pulse generation unit based on a predetermined waveform and transmission timing.
  • a transmission signal which is a voltage pulse, is transmitted to each piezoelectric element of the ultrasonic transducer 7.
  • the transmission unit 31 has 256 transmission circuits for transmitting a transmission signal to the piezoelectric element, and each transmission circuit is connected to one piezoelectric element.
  • the frequency band of the pulse signal transmitted by the transmission unit 31 may be a wide band that substantially covers the linear response frequency band of the electroacoustic conversion of the pulse signal into the ultrasonic pulse in the ultrasonic transducer 7.
  • the receiving unit 32 transmits various control signals output by the control unit 40 to the ultrasonic endoscope 2.
  • the receiving unit 32 receives the received signal from the piezoelectric element. Specifically, the receiving unit 32 receives a received signal, which is an electrical echo signal, from each piezoelectric element of the ultrasonic transducer 7, and digital high frequency (RF: Radio Frequency) signal data (hereinafter, RF data). ) Is generated and output.
  • the receiving unit 32 has 256 receiving circuits for receiving a received signal from the piezoelectric element, and each receiving circuit is connected to one piezoelectric element. That is, the number of piezoelectric elements included in the ultrasonic vibrator 7, the number of transmitting circuits included in the transmitting unit 31, and the number of receiving circuits included in the receiving unit 32 are equal.
  • the functions of the transmission circuit and the reception circuit may be realized by one circuit, and this circuit is hereinafter referred to as a transmission / reception circuit.
  • the receiving unit 32 also has a function of receiving various information including an ID for identification from the ultrasonic endoscope 2 and transmitting the information to the control unit 40.
  • the signal transmission unit 33 transmits a predetermined signal to the piezoelectric element.
  • the predetermined signal is a high voltage repolarization signal that repolarizes the piezoelectric element, for example, a unipolar pulse.
  • the signal transmission unit 33 transmits a control signal to the high voltage pulse generation unit of the transmission unit 31 to transmit the repolarization signal to the piezoelectric element via the transmission / reception circuit.
  • the signal transmission unit 33 may have a high voltage pulse generation unit.
  • the predetermined signal may be a high voltage signal having an effect of repolarizing the piezoelectric element, and may be a bipolar pulse.
  • the timing control unit 34 controls the transmission timing at which the transmission unit transmits the transmission signal and the reception timing at which the reception unit receives the reception signal.
  • the transmission timing and the reception timing are different timings.
  • the timing control unit 34 is realized by using a CPU (Central Processing Unit), various arithmetic circuits, and the like.
  • the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit a predetermined signal to the region where the transmission unit 31 does not transmit the transmission signal at the transmission timing, or the reception unit 32 does not receive the reception signal at the reception timing.
  • the signal transmission unit 33 is made to transmit a predetermined signal to the area.
  • the signal control unit 35 is realized by using a CPU, various arithmetic circuits, and the like.
  • the signal processing unit 36 generates digital B-mode reception data based on the RF data received from the reception unit 32. Specifically, the signal processing unit 36 performs known processing such as a bandpass filter, envelope detection, and logarithmic conversion on the RF data to generate digital B-mode reception data. In logarithm conversion, the common logarithm of the amount obtained by dividing the RF data by the reference voltage V c is taken and expressed in decibel values.
  • the signal processing unit 36 outputs the generated B-mode reception data for one frame to the image generation unit 37.
  • the signal processing unit 36 is realized by using a CPU, various arithmetic circuits, and the like.
  • the image generation unit 37 generates an ultrasonic image (image data) based on the reception signal (RF data) received from the reception unit 32.
  • the image generation unit 37 performs signal processing on the received data for B mode using known techniques such as scan converter processing, gain processing, and contrast processing, and is determined according to the display range of the image on the display device 5.
  • B-mode image data is generated by thinning out data according to the data step width. In the scan converter process, the scanning direction of the received data for B mode is converted from the scanning direction of the ultrasonic wave to the display direction of the display device 5.
  • the B mode image is a grayscale image in which the values of R (red), G (green), and B (blue), which are variables when the RGB color system is adopted as the color space, are matched.
  • the image generation unit 37 performs coordinate conversion on the received data for B mode from the signal processing unit 36 so that the scanning range can be spatially correctly expressed, and then performs interpolation processing between the received data for B mode. The gap between the received data for B mode is filled, and the B mode image data is generated.
  • the image generation unit 37 is realized by using a CPU, various arithmetic circuits, and the like.
  • the determination unit 38 determines whether or not the received signal is a reflected signal from the subject. Specifically, the determination unit 38 determines that the received signal is a reflected signal from the subject when the voltage value of the received signal exceeds the threshold value.
  • the input unit 39 is realized by using a user interface such as a keyboard, a mouse, a touch panel, and a trackball, and accepts input of various information.
  • the input unit 39 accepts the input of the observation position by the user.
  • the observation position is the position that the user wants to observe most in the ultrasonic image.
  • the control unit 40 controls the entire ultrasonic observation system 1.
  • the control unit 40 is realized by using a CPU having calculation and control functions, various calculation circuits, and the like.
  • the control unit 40 collectively controls the ultrasonic observation device 3 by reading information stored and stored by the storage unit 41 from the storage unit 41 and executing various arithmetic processes related to the operation method of the ultrasonic observation device 3. do. It is also possible to configure the control unit 40 by using a CPU or the like common to the timing control unit 34, the signal control unit 35, the signal processing unit 36, the image generation unit 37, the determination unit 38, or the display control unit 42. ..
  • the storage unit 41 stores various programs for operating the ultrasonic observation system 1 and data including various parameters necessary for the operation of the ultrasonic observation system 1. Further, the storage unit 41 stores various programs including an operation program for executing the operation method of the ultrasonic observation system 1.
  • the operation program can also be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flash memory, CD-ROM, DVD-ROM, or flexible disk and widely distributed.
  • the various programs described above can also be acquired by downloading them via a communication network.
  • the communication network referred to here is realized by, for example, an existing public line network, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc., and may be wired or wireless.
  • the storage unit 41 having the above configuration is realized by using a ROM (Read Only Memory) in which various programs and the like are pre-installed, and a RAM (Random Access Memory) for storing calculation parameters and data of each process. ..
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the display control unit 42 is the data of the endoscopic image based on the image pickup signal generated by the image pickup element, and the data of the ultrasonic image generated by the image generation unit 37 based on the electrical reception signal generated by the ultrasonic transducer 7. Is output to the display device 5 and displayed. Further, various information is superimposed on the endoscopic image data and the ultrasonic image data and output to the display device 5 for display. Further, the display control unit 42 causes the display device 5 to display a region (piezoelectric element) in which the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal.
  • the display control unit 42 is realized by using a CPU, various arithmetic circuits, and the like.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the processing executed by the ultrasonic observation device.
  • the determination unit 38 determines whether or not repolarization is necessary for each piezoelectric element of the ultrasonic transducer 7 (step S2). Specifically, the determination unit 38 determines whether or not the voltage of the received signal received immediately before by the receiving unit 32 exceeds the threshold value, and whether or not a predetermined time has elapsed since the repolarization signal was transmitted. Based on the above, it is determined whether or not repolarization is necessary for each of the 256 piezoelectric elements of the ultrasonic transducer 7. If the receiving unit 32 has not received the received signal at the start of observation, or if the time after the repolarization signal is transmitted cannot be determined, the determination unit 38 applies to all the piezoelectric elements. It may be determined that a repolarization signal is transmitted.
  • step S2 When the determination unit 38 determines that repolarization is necessary (step S2: Yes), the timing control unit 34 has different timings for transmission timing and reception timing (transmission timing and reception timing do not overlap). ) To send and receive ultrasonic waves.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the connection relationship between the piezoelectric element and the transmission / reception circuit.
  • 256 piezoelectric elements of the ultrasonic transducer 7 are arranged along the circumference, and each piezoelectric element is connected to 256 transmission / reception circuits of CH1 to CH256, respectively.
  • the transmission unit 31 transmits a transmission signal to the piezoelectric element connected to the transmission / reception circuit of CHn. Note that FIG.
  • n 64
  • the transmission unit 31 transmits a transmission signal to the piezoelectric element connected to the transmission / reception circuit of CH64.
  • the transmission unit 31 may transmit a transmission signal to a plurality of piezoelectric elements centered on the piezoelectric element connected to CHn.
  • the receiving unit 32 receives the received signal from the piezoelectric element, and the signal control unit 35 receives the signal transmitting unit 33 with respect to the piezoelectric element located in the region where the receiving unit 32 does not receive the received signal.
  • the transmission unit 31 receives the reception signal by 32 transmission / reception circuits adjacent to each of the front and rear adjacent to the CH 64 that has transmitted the transmission signal. Then, the received signals from a total of 65 piezoelectric elements are added to generate a received signal corresponding to one piezoelectric element connected to the transmission / reception circuit of CH64.
  • the transmission / reception circuits of CH33 to CH96 are reception channels (Rx) used for receiving reception signals.
  • the transmission / reception circuits of CH1 to CH32 and the transmission / reception circuits of CH97 to CH256 are not used for generating ultrasonic images. Therefore, the signal control unit 35 re-polarizes the CH1 to CH32 and CH97 to CH256 repolarization channels (Px) corresponding to the region in which the reception unit 32 does not receive the reception signal at the reception timing to the signal transmission unit 33. Send a polarization signal.
  • control unit 40 determines whether or not the variable n> 256 (step S5).
  • control unit 40 determines that the variable n> 256 (step S5: No)
  • step S5 determines that the variable n> 256 (step S5: Yes)
  • the image generation unit 37 generates an ultrasonic image based on the reception signal received by the reception unit 32 (step S7). ).
  • control unit 40 determines whether or not to end the observation by the ultrasonic observation device 3 (step S8).
  • step S8: Yes the series of processes is terminated.
  • step S8 No
  • the process returns to step S1 and continues.
  • step S2 determines in step S2 that repolarization is not necessary (step S2: No)
  • the transmission unit 31 transmits a transmission signal to the piezoelectric element corresponding to the variable n at the transmission timing (step S2). S9). Further, at the reception timing, the reception unit 32 receives the reception signal from the piezoelectric element (step S10). At this reception timing, the signal control unit 35 does not cause the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal.
  • the receiving unit 32 transmits the repolarization signal to the piezoelectric element that does not receive the received signal at the reception timing, so that the acoustic characteristics can be restored while generating the ultrasonic image. .. Further, the ultrasonic observation device 3 transmits an N-time repolarization signal while the image generation unit 37 generates one ultrasonic image, and restores the acoustic characteristics. In other words, the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit a repolarization signal while the image generation unit 37 is generating an ultrasonic image. As a result, it is prevented that the acoustic characteristics are deteriorated when the ultrasonic observation device 3 is used (observation).
  • the signal control unit 35 transmits the repolarization signal to the piezoelectric element in which the reception unit 32 does not receive the reception signal at the reception timing, but the signal control unit 35 transmits the transmission unit at the transmission timing.
  • the repolarization signal may be transmitted to the piezoelectric element in which 31 does not transmit the transmission signal.
  • the transmission unit 31 transmits the transmission signal at a position away from the piezoelectric element that transmits the transmission signal (for example, in the situation of FIG. 4). It is preferable to transmit the repolarization signal to the transmission / reception circuit of CH129 to CH256 located on the opposite side of CH64.
  • the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal to all the piezoelectric elements corresponding to the region in which the reception unit 32 does not receive the reception signal at the reception timing, but the present invention is limited to this. No.
  • the signal control unit 35 may cause the signal transmission unit 33 to transmit a repolarization signal to a part of the piezoelectric element that the reception unit 32 does not receive the reception signal at the reception timing.
  • the signal control unit 35 receives the signal control unit 35 with respect to a part of the transmission / reception circuits (for example, the transmission / reception circuits of CH129 to CH256) corresponding to the region in which the reception unit 32 does not receive the reception signal at this reception timing.
  • the signal transmission unit 33 may transmit the repolarization signal.
  • the surface temperature of the ultrasonic transducer 7 rises due to continuous use of the piezoelectric element, and acoustic output due to simultaneous use of a large number of piezoelectric elements. Can be prevented from being reduced.
  • the signal control unit 35 may cause the signal transmission unit 33 to transmit a repolarization signal at a predetermined cycle.
  • the surface temperature of the ultrasonic transducer 7 can be increased by continuous use of the piezoelectric elements, and the acoustic output can be reduced by simultaneously using a large number of piezoelectric elements. Can be prevented.
  • the determination unit 38 may determine whether or not the received signal is a reflected signal from the subject. Specifically, the determination unit 38 determines that the received signal is not a reflected signal from the subject when the voltage value of the received signal exceeds the threshold value.
  • the transmitted signal is transmitted on the lens reflecting surface of the acoustic lens of the ultrasonic transducer 7. This is because it is reflected and the voltage value of the received signal becomes high.
  • the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal to the piezoelectric element that the determination unit 38 determines that the received signal is not the reflected signal from the subject.
  • the ultrasonic transducer 7 is not in contact with the subject, and the piezoelectric element that cannot correctly generate the ultrasonic image can transmit the repolarization signal, so that the ultrasonic image is not affected. The acoustic characteristics can be restored.
  • the display control unit 42 causes the display device 5 to display the piezoelectric element to which the repolarization signal is transmitted. You may.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic observation device according to a modified example.
  • the ultrasonic observation device 3A has a transmission unit 31A having 128 transmission circuits for transmitting a transmission signal to the piezoelectric element, and a reception unit having 128 reception circuits for receiving a reception signal from the piezoelectric element.
  • a unit 32A and a multiplexer 43A which is a switch unit for switching the connection between the transmission circuit and the reception circuit and the piezoelectric element are provided.
  • the ultrasonic observation device 3A has 128 transmission / reception circuits in which a transmission circuit and a reception circuit are integrated.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the timing of transmission / reception of each signal.
  • FIG. 6 shows the signal type, the element number (piezoelectric element number), and the TxRx circuit (transmission / reception circuit) number from the left.
  • the timing control unit 34 transmits the sound line synchronization signal at a predetermined cycle, so that the timing of transmitting and receiving the signal corresponding to one sound line (one piezoelectric element) is synchronized. Further, the timing control unit 34 switches between the transmission timing (Tx) corresponding to the T / R switch control signal OFF and the reception timing (Rx) corresponding to the T / R switch control signal ON. In other words, the transmission timing (Tx) and the reception timing (Rx) are different timings (not overlapping).
  • the transmission unit 31 transmits a transmission signal to the piezoelectric elements of element numbers EL33 to EL96 via the transmission / reception circuits of CH33 to CH96.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the connection relationship between the piezoelectric element and the transmission / reception circuit at the transmission timing.
  • the transmission / reception circuits of CH33 to CH96 are transmission channels (Tx) used for transmission of transmission signals.
  • Tx transmission channels
  • the transmission / reception circuits of CH1 to CH32 and the transmission / reception circuits of CH97 to CH128 are not used for transmission of transmission signals.
  • the timing control unit 34 transmits the multiplexer switching timing signal to control the multiplexer 43A, and the piezoelectric element connected to the transmission / reception circuits of CH1 to CH32 is connected from the piezoelectric element of the element numbers EL1 to EL32 to the element numbers EL129 to EL160. Switch to a piezoelectric element. Further, the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal to the piezoelectric elements of the element numbers EL129 to EL160 via the transmission / reception circuits of CH1 to CH32.
  • the timing control unit 34 transmits a multiplexer switching timing signal to control the multiplexer 43A, and the piezoelectric element connected to the transmission / reception circuit of CH97 to CH128 is connected from the piezoelectric element of element numbers EL97 to EL128 to element numbers EL225 to EL256. Switch to the piezoelectric element of. Further, the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal to the piezoelectric elements of the element numbers EL225 to EL256 via the transmission / reception circuits of CH97 to CH128.
  • the transmission / reception circuits of CH1 to CH32 connected to the piezoelectric elements of element numbers EL129 to EL160 and the transmission / reception circuits of CH97 to CH128 connected to the piezoelectric elements of element numbers EL225 to EL256 transmit repolarization signals. It becomes a channel for repolarization (Px).
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the connection relationship between the piezoelectric element and the transmission / reception circuit at the reception timing.
  • the transmission / reception circuits of CH1 to CH128 are reception channels (Rx) used for receiving reception signals.
  • the transmission unit 31 transmits a transmission signal to the piezoelectric elements of element numbers EL34 to EL97 via the transmission / reception circuits of CH34 to CH97.
  • the signal control unit 35 connects the signal transmission unit 33 to the piezoelectric elements of element numbers EL130 to EL161 and the piezoelectric elements of element numbers EL226 to EL1 via the transmission / reception circuits of CH2 to CH33 and the transmission / reception circuits of CH98 to CH1.
  • the receiving unit 32 receives the received signal from the piezoelectric elements of element numbers EL2 to EL129 via the transmission / reception circuits of CH2 to CH1.
  • the transmission unit 31 transmits the repolarization signal to the piezoelectric element that does not transmit the transmission signal at the transmission timing. Thereby, the acoustic characteristics can be restored while generating the ultrasonic image.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the positional relationship of the piezoelectric elements.
  • the ultrasonic vibrator 7A of the ultrasonic observation device according to the second embodiment has one piezoelectric element and mechanically scans the piezoelectric element.
  • the ultrasonic oscillator 7A is, for example, a radial oscillator that rotates a piezoelectric element.
  • the determination unit 38 determines whether or not the received signal is a reflected signal from the subject. Specifically, the determination unit 38 determines that the received signal is not a reflected signal from the subject when the voltage value of the received signal exceeds the threshold value.
  • the transmitted signal is transmitted on the lens reflecting surface of the acoustic lens of the ultrasonic transducer 7. This is because it is reflected and the voltage value of the received signal becomes high.
  • the region determined by the determination unit 38 to be the reflected signal from the subject is defined as the reception channel (Rx) used for receiving the reception signal.
  • the region determined by the determination unit 38 that the received signal is not a reflected signal from the subject is used as a repolarization channel (Px) for transmitting the repolarization signal.
  • the display control unit 42 causes the display device 5 to display the region to which the repolarization signal is transmitted. May be good.
  • the display control unit 42 may change the color of the region to which the repolarization signal is transmitted and display it on the display device 5, or may superimpose a shadow on this region and display it on the display device 5.
  • the signal control unit 35 causes the signal transmission unit 33 to transmit the repolarization signal to all the regions corresponding to the regions in which the reception unit 32 does not receive the reception signal at the reception timing, but the present invention is not limited to this. ..
  • the signal control unit 35 may select a region in which the signal transmission unit 33 transmits the repolarization signal and a region in which the signal transmission unit 33 does not transmit the repolarization signal. For example, in the situation shown in FIG. 9, in this reception timing, the signal control unit 35 covers a part of the area corresponding to the area where the reception unit 32 does not receive the reception signal (for example, a range separated from Rx by a predetermined amount or more). On the other hand, the signal transmission unit 33 may transmit a repolarization signal.
  • each piezoelectric element has a period during which it is not used for either transmission / reception or repolarization, it is possible to prevent the surface temperature of the ultrasonic vibrator 7 from rising due to continuous use of the piezoelectric element and to reduce the acoustic output. Etc. can be prevented.
  • the signal control unit 35 may cause the signal transmission unit 33 to transmit a repolarization signal at a predetermined cycle.
  • each piezoelectric element is provided with a period during which the repolarization signal is not transmitted, thereby preventing the surface temperature of the ultrasonic vibrator 7 from rising due to continuous use of the piezoelectric element and preventing the acoustic output from being reduced. can do.
  • a repolarization signal may be transmitted to the piezoelectric element in a state where an ultrasonic image is generated by THI (Tissue Harmonic Imaging) that generates an ultrasonic image using harmonics.
  • THI tissue Harmonic Imaging
  • the signal control unit 35 is for the transmission unit 31 to perform HIFU.
  • the repolarization signal may be transmitted to the region where the drive signal is not transmitted.
  • the signal control unit 35 may transmit a repolarization signal to a region where the transmission unit 31 does not transmit a signal to irradiate a push pulse.

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Abstract

圧電素子に送信信号を送信する送信部と、前記圧電素子から受信信号を受信する受信部と、前記圧電素子に所定の信号を送信する信号送信部と、前記送信部が前記送信信号を送信する送信タイミングと、前記受信部が前記受信信号を受信する受信タイミングとを制御するタイミング制御部と、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる信号制御部と、を備える超音波観測装置。これにより、超音波観測装置の使用時においても音響特性を回復させることができる超音波観測装置を提供する。

Description

超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法
　本発明は、超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法に関する。
　従来、超音波振動子に送信信号を送信して被検体に超音波を照射するとともに、超音波振動子が受信した受信信号を受信して超音波画像を生成する超音波観測装置が知られている。
　超音波観測装置は、超音波振動子が有する圧電素子の分極特性を利用して超音波の送受信を行う。具体的には、超音波観測装置は、高電圧のパルス信号である送信信号を圧電素子に印加することにより、圧電素子から被検体に超音波を照射させる。その後、被検体により反射された超音波エコーを圧電素子が受信し、電圧に変換して出力した受信信号を超音波観測装置が受信する。そして、超音波観測装置は、受信した受信信号を用いて超音波画像を生成する。
　圧電素子の分極特性は、経時的に劣化（脱分極）し、同時に音響特性も劣化する。特許文献１及び２には、脱分極した圧電素子に高電圧を印加することにより再分極させ、音響特性を回復させる技術が開示されている。
　特許文献１の技術では、所定の期間をおいて定期的（超音波観測装置のメンテナンス時、起動時等）に再分極処理を行う必要がある。特許文献２の技術では、超音波観測装置に超音波プローブを接続する際に、圧電素子を再分極するための高電圧が印加される。
特開２０１１－５０２４号公報 特開２００４－２３００３３号公報
　しかしながら、特許文献１及び２の技術では、超音波観測装置の使用時に音響特性を回復させることができなった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波観測装置の使用時においても音響特性を回復させることができる超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、圧電素子に送信信号を送信する送信部と、前記圧電素子から受信信号を受信する受信部と、前記圧電素子に所定の信号を送信する信号送信部と、前記送信部が前記送信信号を送信する送信タイミングと、前記受信部が前記受信信号を受信する受信タイミングとを制御するタイミング制御部と、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる信号制御部と、を備える。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記所定の信号は、前記圧電素子を再分極させる再分極信号である。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記所定の信号は、ユニポーラパルスである。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記送信タイミングと前記受信タイミングとは、異なるタイミングである。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記信号制御部は、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域の一部に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域の一部に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記信号制御部は、所定の周期で前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部を備え、前記信号制御部は、前記画像生成部が前記超音波画像を生成している状態において、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記信号制御部が、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる領域を表示装置に表示させる表示制御部を備える。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記受信信号が被検体からの反射信号であるか否かを判定する判定部を備え、前記信号制御部は、前記判定部が、前記受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定した領域に、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記判定部は、前記受信信号の電圧値が閾値を超えた場合に、前記受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定する。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記信号制御部は、複数の前記圧電素子のうち、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない圧電素子に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない圧電素子に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記送信部は、１つの前記圧電素子に前記送信信号を送信する複数の送信回路を有し、前記圧電素子の数と、前記送信回路の数とが等しい。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記送信部は、１つの前記圧電素子に前記送信信号を送信する複数の送信回路を有し、前記送信回路と前記圧電素子との接続を切り替えるスイッチ部を備える。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、複数の前記圧電素子は、円周に沿って配列されている。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測システムは、超音波観測装置と、前記圧電素子を有する超音波振動子と、を備える。
　また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動方法は、圧電素子に送信信号を送信する送信部と、前記圧電素子から受信信号を受信する受信部と、前記圧電素子に前記圧電素子を再分極させる所定の信号を送信する信号送信部と、を備える超音波観測装置の作動方法であって、タイミング制御部が、前記送信部が前記送信信号を送信する送信タイミングと、前記受信部が前記受信信号を受信する受信タイミングとを制御し、信号制御部が、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる。
　本発明によれば、超音波観測装置の使用時においても音響特性を回復させることができる超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法を実現することができる。
図１は、実施の形態１に係る超音波観測装置を含む超音波観測システム全体の構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す超音波観測装置の構成を示すブロック図である。 図３は、超音波観測装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図４は、圧電素子と送受信回路との接続関係を説明するための図である。 図５は、変形例に係る超音波観測装置の構成を示すブロック図である。 図６は、各信号の送受信のタイミングを表すタイミングチャートである。 図７は、送信タイミングにおける圧電素子と送受信回路との接続関係を説明するための図である。 図８は、受信タイミングにおける圧電素子と送受信回路との接続関係を説明するための図である。 図９は、圧電素子の位置関係を説明するための図である。
　以下に、図面を参照して本発明に係る超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、圧電素子を有する超音波振動子を制御する超音波観測装置、超音波観測システム、及び超音波観測装置の作動方法一般に適用することができる。
　また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
（実施の形態１）
〔超音波観測システムの構成〕
　図１は、実施の形態１に係る超音波観測装置を含む超音波観測システム全体の構成を示す模式図である。超音波観測システム１は、超音波内視鏡を用いて人等の被検体内の超音波観察を行うシステムである。この超音波観測システム１は、図１に示すように、超音波内視鏡２と、超音波観測装置３と、内視鏡観察装置４と、表示装置５と、光源装置６と、超音波振動子７と、を備える。
　超音波内視鏡２は、その先端部に超音波振動子７を有し、超音波観測装置３から受信した電気的なパルス信号（送信信号）を超音波パルス（音響パルス）に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号（受信信号）に変換して出力する。
　超音波内視鏡２は、通常は撮像光学系及び撮像素子を有しており、被検体の消化管（食道、胃、十二指腸、大腸）、又は呼吸器（気管、気管支）へ挿入され、消化管や、呼吸器の撮像を行うことが可能である。また、その周囲臓器（膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等）を、超音波を用いて撮像することが可能である。また、超音波内視鏡２は、光学撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡２の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置６に接続されている。
　超音波内視鏡２は、図１に示すように、挿入部２１と、操作部２２と、ユニバーサルコード２３と、コネクタ２４と、を備える。挿入部２１は、被検体内に挿入される部分である。この挿入部２１は、図１に示すように、先端側に設けられ、超音波を送受信する超音波振動子７を保持する硬性の先端硬質部２１１と、先端硬質部２１１の基端側に連結され湾曲可能とする湾曲部２１２と、湾曲部２１２の基端側に連結され可撓性を有する可撓管部２１３と、を備える。ここで、挿入部２１の内部には、具体的な図示は省略したが、光源装置６から供給された照明光を伝送するライトガイド、各種信号を伝送する複数の信号ケーブルが引き回されているとともに、処置具を挿通するための処置具用挿通路が形成されている。なお、本明細書では、挿入部２１の超音波振動子７側を先端側、操作部２２に連なる側を基端側とする。
　操作部２２は、挿入部２１の基端側に連結され、医師等からの各種操作を受け付ける部分である。この操作部２２は、図１に示すように、湾曲部２１２を湾曲操作するための湾曲ノブ２２１と、各種操作を行うための複数の操作部材２２２と、を備える。また、操作部２２には、処置具用挿通路に連通し、当該処置具用挿通路に処置具を挿通するための処置具挿入口２２３が形成されている。
　ユニバーサルコード２３は、操作部２２から延在し、各種信号を伝送する複数の信号ケーブル、及び光源装置６から供給された照明光を伝送する光ファイバ等が配設されたケーブルである。
　コネクタ２４は、ユニバーサルコード２３の先端に設けられている。そして、コネクタ２４は、超音波ケーブル３ａ、ビデオケーブル４ａ、及び光ファイバケーブル６ａがそれぞれ接続される第１～第３コネクタ部２４１～２４３を備える。
　超音波観測装置３は、超音波ケーブル３ａ（図１参照）を介して超音波内視鏡２に電気的に接続し、超音波ケーブル３ａを介して超音波内視鏡２にパルス信号である送信信号を出力するとともに超音波内視鏡２からエコー信号である受信信号を入力する。そして、超音波観測装置３は、当該エコー信号に所定の処理を施して超音波画像を生成する。
　内視鏡観察装置４は、ビデオケーブル４ａ（図１参照）を介して超音波内視鏡２に電気的に接続し、ビデオケーブル４ａを介して超音波内視鏡２からの画像信号を入力する。そして、内視鏡観察装置４は、当該画像信号に所定の処理を施して内視鏡画像を生成する。
　表示装置５は、液晶又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、プロジェクタ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）などを用いて構成され、超音波観測装置３にて生成された超音波画像や、内視鏡観察装置４にて生成された内視鏡画像等を表示する。
　光源装置６は、光ファイバケーブル６ａ（図１）を介して超音波内視鏡２に接続し、光ファイバケーブル６ａを介して被検体内を照明する照明光を超音波内視鏡２に供給する。
　超音波振動子７は、例えば２５６個の圧電素子が円周に沿って配列されているラジアル振動子であるが、コンベックス振動子、リニア振動子であってもよく、圧電素子の数も特に限定されない。また、超音波振動子７は、振動子を２次元的に配列したものであってもよい。超音波内視鏡２は、超音波振動子７として複数の圧電素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる圧電素子を電子的に切り替えたり、各圧電素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものである。
〔超音波観測装置の構成〕
　図２は、図１に示す超音波観測装置の構成を示すブロック図である。超音波観測装置３は、図２に示すように、送信部３１と、受信部３２と、信号送信部３３と、タイミング制御部３４と、信号制御部３５と、信号処理部３６と、画像生成部３７と、判定部３８と、入力部３９と、制御部４０と、記憶部４１と、表示制御部４２と、を備える。
　送信部３１は、圧電素子に送信信号を送信する。具体的には、送信部３１は、高電圧パルス生成部を有し、超音波内視鏡２と電気的に接続され、所定の波形及び送信タイミングに基づいて高電圧パルス生成部において生成した高電圧パルスである送信信号を超音波振動子７の各圧電素子へ送信する。送信部３１は、圧電素子に送信信号を送信する２５６個の送信回路を有し、各送信回路は、それぞれ１つの圧電素子に接続されている。送信部３１が送信するパルス信号の周波数帯域は、超音波振動子７におけるパルス信号の超音波パルスへの電気音響変換の線型応答周波数帯域をほぼカバーする広帯域にするとよい。また、受信部３２は、制御部４０が出力する各種制御信号を超音波内視鏡２に対して送信する。
　受信部３２は、圧電素子から受信信号を受信する。具体的には、受信部３２は、超音波振動子７の各圧電素子から電気的なエコー信号である受信信号を受信してデジタルの高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号のデータ（以下、ＲＦデータという）を生成、出力する。受信部３２は、圧電素子から受信信号を受信する２５６個の受信回路を有し、各受信回路は、それぞれ１つの圧電素子に接続されている。すなわち、超音波振動子７が有する圧電素子の数と、送信部３１が有する送信回路の数と、受信部３２が有する受信回路の数と、が等しい。なお、送信タイミングと受信タイミングとが異なる場合、送信回路と受信回路との機能を１つの回路で実現してもよく、この回路を以下において送受信回路という。また、受信部３２は、超音波内視鏡２から識別用のＩＤを含む各種情報を受信して制御部４０へ送信する機能も有する。
　信号送信部３３は、圧電素子に所定の信号を送信する。所定の信号は、圧電素子を再分極させる高電圧の再分極信号であり、例えばユニポーラパルスである。具体的には、信号送信部３３は、送信部３１の高電圧パルス生成部に制御信号を送信することにより、送受信回路を経由して、圧電素子に再分極信号を送信する。ただし、信号送信部３３は、高電圧パルス生成部を有していてもよい。また、所定の信号は、圧電素子を再分極させる効果がある高電圧の信号であればよく、バイポーラパルスであってもよい。
　タイミング制御部３４は、送信部が送信信号を送信する送信タイミングと、受信部が受信信号を受信する受信タイミングとを制御する。送信タイミングと受信タイミングとは、異なるタイミングである。タイミング制御部３４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）や各種演算回路等を用いて実現される。
　信号制御部３５は、送信タイミングにおいて、送信部３１が送信信号を送信しない領域に対して、信号送信部３３に所定の信号を送信させる、又は受信タイミングにおいて、受信部３２が受信信号を受信しない領域に対して、信号送信部３３に所定の信号を送信させる。信号制御部３５は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。
　信号処理部３６は、受信部３２から受信したＲＦデータをもとにデジタルのＢモード用受信データを生成する。具体的には、信号処理部３６は、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換など公知の処理を施し、デジタルのＢモード用受信データを生成する。対数変換では、ＲＦデータを基準電圧Ｖｃで除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。信号処理部３６は、生成した１フレーム分のＢモード用受信データを、画像生成部３７へ出力する。信号処理部３６は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。
　画像生成部３７は、受信部３２から受信した受信信号（ＲＦデータ）に基づいて超音波画像（画像データ）を生成する。画像生成部３７は、Ｂモード用受信データに対して、スキャンコンバーター処理、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示装置５における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってＢモード画像データを生成する。スキャンコンバーター処理では、Ｂモード用受信データのスキャン方向を、超音波のスキャン方向から表示装置５の表示方向に変換する。Ｂモード画像は、色空間としてＲＧＢ表色系を採用した場合の変数であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の値を一致させたグレースケール画像である。画像生成部３７は、信号処理部３６からのＢモード用受信データに走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Ｂモード用受信データ間の補間処理を施すことによってＢモード用受信データ間の空隙を埋め、Ｂモード画像データを生成する。画像生成部３７は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。
　判定部３８は、受信信号が被検体からの反射信号であるか否かを判定する。具体的には、判定部３８は、受信信号の電圧値が閾値を超えた場合に、受信信号が被検体からの反射信号であると判定する。
　入力部３９は、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボール等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。入力部３９は、ユーザによる観測位置の入力を受け付ける。観測位置は、超音波画像内においてユーザが最も観察したい位置である。
　制御部４０は、超音波観測システム１全体を制御する。制御部４０は、演算及び制御機能を有するＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。制御部４０は、記憶部４１が記憶、格納する情報を記憶部４１から読み出し、超音波観測装置３の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置３を統括して制御する。なお、制御部４０をタイミング制御部３４、信号制御部３５、信号処理部３６、画像生成部３７、判定部３８、又は表示制御部４２と共通のＣＰＵ等を用いて構成することも可能である。
　記憶部４１は、超音波観測システム１を動作させるための各種プログラム、及び超音波観測システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータなどを記憶する。また、記憶部４１は、超音波観測システム１の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
　以上の構成を有する記憶部４１は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及び各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いて実現される。
　表示制御部４２は、撮像素子が生成した撮像信号に基づく内視鏡画像のデータ、超音波振動子７が生成した電気的な受信信号に基づいて画像生成部３７が生成した超音波画像のデータを表示装置５に出力して表示させる。さらに、内視鏡画像のデータ及び超音波画像のデータに種々の情報を重畳して表示装置５に出力して表示させる。また、表示制御部４２は、信号制御部３５が信号送信部３３に再分極信号を送信させる領域（圧電素子）を表示装置５に表示させる。表示制御部４２は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。
〔超音波観測装置の動作〕
　次に、超音波観測装置３の動作を説明する。図３は、超音波観測装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図３に示すように、まず、制御部４０は、圧電素子の番号に対応する変数ｎをｎ＝１に設定する（ステップＳ１）。
　続いて、判定部３８は、超音波振動子７の各圧電素子について、再分極が必要であるか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、判定部３８は、受信部３２が直前に受信した受信信号の電圧が閾値を超えているか否か、再分極信号を送信してから所定時間経過したか否か等の判断基準に基づいて、超音波振動子７の２５６個の圧電素子それぞれについて、再分極が必要であるか否かを判定する。なお、観測開始時において、受信部３２が受信信号を受信していない場合や、再分極信号を送信してからの時間が判定不能である場合には、判定部３８は、全ての圧電素子に再分極信号を送信すると判定してもよい。
　判定部３８が、再分極が必要であると判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、タイミング制御部３４が、送信タイミングと受信タイミングとが、異なるタイミングとなる（送信タイミングと受信タイミングとが重複しない）ように制御し、超音波の送受信を行う。
　まず、送信タイミングにおいて、送信部３１は、変数ｎに対応する圧電素子に送信信号を送信する（ステップＳ３）。図４は、圧電素子と送受信回路との接続関係を説明するための図である。図４に示すように、超音波振動子７の２５６個の圧電素子は、円周に沿って配列されており、各圧電素子がＣＨ１～ＣＨ２５６の２５６個の送受信回路とそれぞれ接続されている。そして、送信部３１は、ＣＨｎの送受信回路に接続されている圧電素子に送信信号を送信する。なお、図４は、ｎ＝６４の例を示し、送信部３１は、ＣＨ６４の送受信回路に接続されている圧電素子に送信信号を送信する。ただし、送信部３１は、ＣＨｎに接続されている圧電素子を中心とする複数の圧電素子に送信信号を送信してもよい。
　その後、受信タイミングにおいて、受信部３２は、圧電素子から受信信号を受信するとともに、信号制御部３５は、受信部３２が受信信号を受信しない領域に位置する圧電素子に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させる（ステップＳ４）。図４に示す例では、送信部３１が、送信信号を送信したＣＨ６４に隣接する前後に隣接するそれぞれ３２個の送受信回路により受信信号を受信する。そして、計６５個の圧電素子からの受信信号を加算して、ＣＨ６４の送受信回路に接続されている１つの圧電素子に対応する受信信号を生成する。換言すると、ＣＨ３３～ＣＨ９６の送受信回路が、受信信号の受信に用いられる受信チャンネル（Ｒｘ）である。この受信タイミングにおいて、ＣＨ１～ＣＨ３２の送受信回路、及びＣＨ９７～ＣＨ２５６の送受信回路は、超音波画像の生成に用いられていない。そこで、信号制御部３５は、受信タイミングにおいて受信部３２が受信信号を受信しない領域に対応する、ＣＨ１～ＣＨ３２及びＣＨ９７～ＣＨ２５６の再分極用チャンネル（Ｐｘ）に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させる。
　続いて、制御部４０は、変数ｎ＞２５６であるか否かを判定する（ステップＳ５）。制御部４０が、変数ｎ＞２５６ではないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御部４０は、ｎ＝ｎ＋１とし、ステップＳ２に戻る。
　一方、制御部４０が、変数ｎ＞２５６であると判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、画像生成部３７は、受信部３２が受信した受信信号に基づいて超音波画像を生成する（ステップＳ７）。
　その後、制御部４０は、超音波観測装置３による観測を終了する否かを判定する（ステップＳ８）。
　制御部４０が、超音波観測装置３による観測を終了すると判定した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
　一方、制御部４０が、超音波観測装置３による観測を終了しないと判定した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り処理を継続する。
　ステップＳ２において、判定部３８が、再分極が必要ではないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、送信タイミングにおいて、送信部３１は、変数ｎに対応する圧電素子に送信信号を送信する（ステップＳ９）。さらに、受信タイミングにおいて、受信部３２は、圧電素子から受信信号を受信する（ステップＳ１０）。この受信タイミングにおいて、信号制御部３５は、信号送信部３３に再分極信号を送信させない。
　以上説明した実施の形態１によれば、受信タイミングにおいて受信部３２が受信信号を受信しない圧電素子に再分極信号を送信することにより、超音波画像を生成しながら音響特性を回復させることができる。また、超音波観測装置３は、画像生成部３７が１枚の超音波画像を生成する間にＮ回再分極信号を送信し、音響特性を回復させる。換言すると、信号制御部３５は、画像生成部３７が超音波画像を生成している状態において、信号送信部３３に再分極信号を送信させる。その結果、超音波観測装置３の使用時（観察時）に音響特性が劣化することが防止されている。
　なお、上述した実施の形態１では、信号制御部３５は、受信タイミングにおいて受信部３２が受信信号を受信しない圧電素子に再分極信号を送信したが、信号制御部３５は、送信タイミングにおいて送信部３１が送信信号を送信しない圧電素子に再分極信号を送信してもよい。この場合、再分極信号が超音波画像に影響を与えることを防止するため、送信部３１が送信信号を送信する圧電素子から離れた位置の送受信回路（例えば図４の状況において、送信信号を送信するＣＨ６４に対して反対側に位置するＣＨ１２９～ＣＨ２５６の送受信回路）に再分極信号を送信することが好ましい。
　また、信号制御部３５は、受信タイミングにおいて受信部３２が受信信号を受信しない領域に対応する全ての圧電素子に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させたが、これに限られない。信号制御部３５は、受信タイミングにおいて、受信部３２が受信信号を受信しない圧電素子の一部に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させてもよい。例えば、図４に示す状況において、信号制御部３５は、この受信タイミングにおいて、受信部３２が受信信号を受信しない領域に対応する一部の送受信回路（例えば、ＣＨ１２９～ＣＨ２５６の送受信回路）に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させてもよい。この場合、送受信及び再分極のいずれにも用いられない圧電素子があるため、圧電素子の連続使用による超音波振動子７の表面温度の上昇や、多数の圧電素子を同時使用することによる音響出力の低減等を防止することができる。
　また、信号制御部３５は、所定の周期で信号送信部３３に再分極信号を送信させてもよい。この場合、再分極信号を送信されない期間が設けられることにより、圧電素子の連続使用による超音波振動子７の表面温度の上昇や、多数の圧電素子を同時使用することによる音響出力の低減等を防止することができる。
　また、判定部３８は、受信信号が被検体からの反射信号であるか否かを判定してもよい。具体的には、判定部３８は、受信信号の電圧値が閾値を超えた場合に、受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定する。超音波振動子７が被検体に接触しておらず、超音波振動子７と被検体との間に空気層が存在する場合、送信信号が超音波振動子７の音響レンズのレンズ反射面において反射し、受信信号の電圧値が高くなるためである。そして、信号制御部３５は、判定部３８が、受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定した圧電素子に、信号送信部３３に再分極信号を送信させる。その結果、超音波振動子７が被検体に接触しておらず、超音波画像を正しく生成することができない圧電素子を再分極信号を送信することができるため、超音波画像に影響を与えずに音響特性を回復させることができる。なお、このとき、再分極信号が送信された圧電素子は、正しい超音波画像を生成することができないため、表示制御部４２は、再分極信号が送信された圧電素子を表示装置５に表示させてもよい。
（変形例）
　図５は、変形例に係る超音波観測装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように、超音波観測装置３Ａは、圧電素子に送信信号を送信する１２８個の送信回路を有する送信部３１Ａと、圧電素子から受信信号を受信する１２８個の受信回路を有する受信部３２Ａと、送信回路及び受信回路と圧電素子との接続を切り替えるスイッチ部であるマルチプレクサ４３Ａと、を備える。以下においては、超音波観測装置３Ａが、送信回路と受信回路とを一体として構成した送受信回路を１２８個有する例を説明する。
　図６は、各信号の送受信のタイミングを表すタイミングチャートである。図６には、左から信号の種類、素子番号（圧電素子の番号）、ＴｘＲｘ回路（送受信回路）の番号を示す。まず、タイミング制御部３４は、所定の周期で音線同期信号を送信することにより、１音線（１つの圧電素子）に対応する信号の送受信を行うタイミングが同期する。さらに、タイミング制御部３４は、Ｔ／Ｒスイッチ制御信号がＯＦＦに対応する送信タイミング（Ｔｘ）と、Ｔ／Ｒスイッチ制御信号がＯＮに対応する受信タイミング（Ｒｘ）との切り替えを行う。換言すると、送信タイミング（Ｔｘ）と受信タイミング（Ｒｘ）とは異なるタイミング（重複していない）である。
　時間ｔ１１～ｔ１３において、送信部３１は、ＣＨ３３～ＣＨ９６の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ３３～ＥＬ９６の圧電素子に送信信号を送信する。図７は、送信タイミングにおける圧電素子と送受信回路との接続関係を説明するための図である。図７に示すように、ＣＨ３３～ＣＨ９６の送受信回路が、送信信号の送信に用いられる送信チャンネル（Ｔｘ）である。このとき、ＣＨ１～ＣＨ３２の送受信回路及びＣＨ９７～ＣＨ１２８の送受信回路は、送信信号の送信に用いられていない。そこで、タイミング制御部３４は、マルチプレクサ切替タイミング信号を送信してマルチプレクサ４３Ａを制御し、ＣＨ１～ＣＨ３２の送受信回路に接続する圧電素子を、素子番号ＥＬ１～ＥＬ３２の圧電素子から素子番号ＥＬ１２９～ＥＬ１６０の圧電素子に切り替える。さらに、信号制御部３５は、信号送信部３３にＣＨ１～ＣＨ３２の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ１２９～ＥＬ１６０の圧電素子に再分極信号を送信させる。同様に、タイミング制御部３４は、マルチプレクサ切替タイミング信号を送信してマルチプレクサ４３Ａを制御し、ＣＨ９７～ＣＨ１２８の送受信回路に接続する圧電素子を、素子番号ＥＬ９７～ＥＬ１２８の圧電素子から素子番号ＥＬ２２５～ＥＬ２５６の圧電素子に切り替える。さらに、信号制御部３５は、信号送信部３３にＣＨ９７～ＣＨ１２８の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ２２５～ＥＬ２５６の圧電素子に再分極信号を送信させる。その結果、素子番号ＥＬ１２９～ＥＬ１６０の圧電素子に接続されているＣＨ１～ＣＨ３２の送受信回路、及び素子番号ＥＬ２２５～ＥＬ２５６の圧電素子に接続されているＣＨ９７～ＣＨ１２８の送受信回路が、再分極信号を送信する再分極用チャンネル（Ｐｘ）となる。
　その後、時間ｔ１２において、ＣＨ１～ＣＨ３２の送受信回路及びＣＨ９７～ＣＨ１２８の送受信回路に接続する圧電素子が、素子番号ＥＬ１～ＥＬ３２の圧電素子及び素子番号ＥＬ９７～ＥＬ１２８の圧電素子に戻る。そして、時間ｔ１３～ｔ１４において、受信部３２は、ＣＨ１～ＣＨ１２８の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ１～ＥＬ１２８の圧電素子から受信信号を受信する。図８は、受信タイミングにおける圧電素子と送受信回路との接続関係を説明するための図である。図８に示すように、ＣＨ１～ＣＨ１２８の送受信回路が、受信信号の受信に用いられる受信チャンネル（Ｒｘ）である。
　また、次の音線に移行し、時間ｔ２１～ｔ２３において、送信部３１は、ＣＨ３４～ＣＨ９７の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ３４～ＥＬ９７の圧電素子に送信信号を送信する。このとき、信号制御部３５は、信号送信部３３にＣＨ２～ＣＨ３３の送受信回路及びＣＨ９８～ＣＨ１の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ１３０～ＥＬ１６１の圧電素子及び素子番号ＥＬ２２６～ＥＬ１の圧電素子に再分極信号を送信させる。そして、時間ｔ２３～ｔ２４において、受信部３２は、ＣＨ２～ＣＨ１の送受信回路を経由して、素子番号ＥＬ２～ＥＬ１２９の圧電素子から受信信号を受信する。
　以上説明した変形例によれば、圧電素子と送受信回路との接続関係をマルチプレクサ４３Ａによって切り替える場合であっても、送信タイミングにおいて送信部３１が送信信号を送信しない圧電素子に再分極信号を送信することにより、超音波画像を生成しながら音響特性を回復させることができる。
（実施の形態２）
　図９は、圧電素子の位置関係を説明するための図である。図９に示すように、実施の形態２に係る超音波観測装置の超音波振動子７Ａは、圧電素子を１つ有し、圧電素子をメカ的に走査させる。超音波振動子７Ａは、例えば圧電素子を回転させるラジアル振動子である。
　判定部３８は、受信信号が被検体からの反射信号であるか否かを判定する。具体的には、判定部３８は、受信信号の電圧値が閾値を超えた場合に、受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定する。超音波振動子７が被検体に接触しておらず、超音波振動子７と被検体との間に空気層が存在する場合、送信信号が超音波振動子７の音響レンズのレンズ反射面において反射し、受信信号の電圧値が高くなるためである。
　図９に示す例において、判定部３８が、受信信号が被検体からの反射信号であると判定した領域を受信信号の受信に用いられる受信チャンネル（Ｒｘ）とする。一方、判定部３８が、受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定した領域を再分極信号を送信する再分極用チャンネル（Ｐｘ）とする。その結果、超音波振動子７が被検体に接触しておらず、超音波画像を正しく生成することができない圧電素子を再分極信号を送信することができるため、超音波画像に影響を与えずに音響特性を回復させることができる。なお、このとき、再分極信号が送信された圧電素子は、正しい超音波画像を生成することができないため、表示制御部４２は、再分極信号が送信された領域を表示装置５に表示させてもよい。表示制御部４２は、例えば再分極信号が送信された領域の色を変えて表示装置５に表示させてもよいし、この領域に影を重畳させて表示装置５に表示させてもよい。
　また、信号制御部３５は、受信タイミングにおいて受信部３２が受信信号を受信しない領域に対応する全ての領域に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させたが、これに限られない。信号制御部３５は、信号送信部３３に再分極信号を送信させる領域と、信号送信部３３に再分極信号を送信させない領域とを選択してもよい。例えば、図９に示す状況において、信号制御部３５は、この受信タイミングにおいて、受信部３２が受信信号を受信しない領域に対応する一部の領域（例えば、Ｒｘから所定量以上離間した範囲）に対して、信号送信部３３に再分極信号を送信させてもよい。この場合、送受信及び再分極のいずれにも用いられない圧電素子がある。その結果、各圧電素子には、送受信及び再分極のいずれにも用いられない期間があるため、圧電素子の連続使用による超音波振動子７の表面温度の上昇を防止するとともに、音響出力の低減等を防止することができる。
　また、信号制御部３５は、所定の周期で信号送信部３３に再分極信号を送信させてもよい。この場合、各圧電素子には、再分極信号を送信されない期間が設けられることにより、圧電素子の連続使用による超音波振動子７の表面温度の上昇を防止するとともに、音響出力の低減等を防止することができる。
　また、上述した実施の形態では、圧電素子から超音波を送受信し、Ｂモード画像である超音波画像を生成している状態において、圧電素子に再分極信号を送信する例を説明したが、これに限られない。例えば、高調波を用いて超音波画像を生成するＴＨＩ（Ｔｉｓｓｕｅ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｉｍａｇｉｎｇ）により超音波画像を生成している状態において、圧電素子に再分極信号を送信してもよい。また、圧電素子から照射した超音波により対象組織を焼灼するＨＩＦＵ（Ｈｉｇｈ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ：高密度焦点式超音波治療法）を行う場合、信号制御部３５は、送信部３１がＨＩＦＵを行うための駆動信号を送信しない領域に対して、再分極信号を送信すればよい。同様に、生体組織の硬さを計測するエラストグラフィを行う場合、信号制御部３５は、送信部３１がプッシュパルスを照射させる信号を送信しない領域に対して、再分極信号を送信すればよい。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　１　超音波観測システム
　２　超音波内視鏡
　３、３Ａ　超音波観測装置
　３ａ　超音波ケーブル
　４　内視鏡観察装置
　４ａ　ビデオケーブル
　５　表示装置
　６　光源装置
　６ａ　光ファイバケーブル
　７、７Ａ　超音波振動子
　２１　挿入部
　２２　操作部
　２３　ユニバーサルコード
　２４　コネクタ
　３１、３１Ａ　送信部
　３２、３２Ａ　受信部
　３３　信号送信部
　３４　タイミング制御部
　３５　信号制御部
　３６　信号処理部
　３７　画像生成部
　３８　判定部
　３９　入力部
　４０　制御部
　４１　記憶部
　４２　表示制御部
　４３Ａ　マルチプレクサ
　２１１　先端部
　２１２　湾曲部
　２１３　可撓管部
　２２１　湾曲ノブ
　２２２　操作部材
　２２３　処置具挿入口
　２４１　第１コネクタ部
　２４２　第２コネクタ部
　２４３　第３コネクタ部

Claims (16)

  1. 　圧電素子に送信信号を送信する送信部と、
    　前記圧電素子から受信信号を受信する受信部と、
    　前記圧電素子に所定の信号を送信する信号送信部と、
    　前記送信部が前記送信信号を送信する送信タイミングと、前記受信部が前記受信信号を受信する受信タイミングとを制御するタイミング制御部と、
    　前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる信号制御部と、
    　を備える超音波観測装置。
  2. 　前記所定の信号は、前記圧電素子を再分極させる再分極信号である請求項１に記載の超音波観測装置。
  3. 　前記所定の信号は、ユニポーラパルスである請求項１又は２に記載の超音波観測装置。
  4. 　前記送信タイミングと前記受信タイミングとは、異なるタイミングである請求項１～３のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  5. 　前記信号制御部は、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域の一部に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域の一部に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる請求項１～４のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  6. 　前記信号制御部は、所定の周期で前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる請求項１～５のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  7. 　前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部を備え、
    　前記信号制御部は、前記画像生成部が前記超音波画像を生成している状態において、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる請求項１～６のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  8. 　前記信号制御部が、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる領域を表示装置に表示させる表示制御部を備える請求項１～７のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  9. 　前記受信信号が被検体からの反射信号であるか否かを判定する判定部を備え、
    　前記信号制御部は、前記判定部が、前記受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定した領域に、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる請求項１～８のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  10. 　前記判定部は、前記受信信号の電圧値が閾値を超えた場合に、前記受信信号が被検体からの反射信号ではないと判定する請求項９に記載の超音波観測装置。
  11. 　前記信号制御部は、複数の前記圧電素子のうち、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない圧電素子に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない圧電素子に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる請求項１～１０のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  12. 　前記送信部は、１つの前記圧電素子に前記送信信号を送信する複数の送信回路を有し、
    　前記圧電素子の数と、前記送信回路の数とが等しい請求項１１に記載の超音波観測装置。
  13. 　前記送信部は、１つの前記圧電素子に前記送信信号を送信する複数の送信回路を有し、
    　前記送信回路と前記圧電素子との接続を切り替えるスイッチ部を備える請求項１１に記載の超音波観測装置。
  14. 　複数の前記圧電素子は、円周に沿って配列されている請求項１～１３のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
  15. 　請求項１～１４のいずれか１つに記載の超音波観測装置と、
    　前記圧電素子を有する超音波振動子と、を備える超音波観測システム。
  16. 　圧電素子に送信信号を送信する送信部と、
    　前記圧電素子から受信信号を受信する受信部と、
    　前記圧電素子に前記圧電素子を再分極させる所定の信号を送信する信号送信部と、を備える超音波観測装置の作動方法であって、
    　タイミング制御部が、前記送信部が前記送信信号を送信する送信タイミングと、前記受信部が前記受信信号を受信する受信タイミングとを制御し、
    　信号制御部が、前記送信タイミングにおいて、前記送信部が前記送信信号を送信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる、又は前記受信タイミングにおいて、前記受信部が前記受信信号を受信しない領域に対して、前記信号送信部に前記所定の信号を送信させる超音波観測装置の作動方法。
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